Red Dragonfly

Los 4 cuatros

Un libro del que ya he hablado en este blog y que considero bastante educativo es «El hombre que calculaba». En sus páginas ofrece una gran variedad de acertijos y juegos de índole matemática, introducidos y narrados al estilo de un cuento árabe, lo que le convierte en un libro muy entretenido.

Uno de los acertijos que me llamó la atención durante una de sus lecturas (lo he utilizado a veces en clase con el alumnado), es el caso de los cuatro cuatros. Se plantea la obtención de cualquier número natural utilizando 4 cuatros en la manera que sea conveniente (colocación y operaciones). Lo cierto es que se pueden conseguir bastantes números usando 4 cuatros pero, ¿se podrá obtener cualquiera de ellos?

La historia está narrada de la siguiente manera:

«Beremiz se sintió atraído por un elegante y delicado turbante azul claro que ofrecía un sirio medio corcovado por 4 dinares. La tienda de este mercader era además muy original, pues todo allí -turbantes, cajas, puñales, pulseras, etc,- era vendido a 4 dinares. Había un letrero que decía con vistosas letras:

∼ LOS CUATRO CUATROS ∼

Al ver que Beremiz estaba interesado en comprar el turbante, le dije:

– Creo que ese lujo es una locura. Tenemos poco dinero, y aún no pagamos la hostería.

– No me interesa el turbante -respondió Beremiz-. Fíjate en que esta tienda se llama «los cuatro cuatros». Es una coincidencia digna de la mayor atención.

– ¿Coincidencia? ¿Por qué?

– La escritura de ese cartel recuerda una de las maravillas del Cálculo: empleando cuatro cuatros podemos formar un número cualquiera…

Antes de que le preguntara sobre el enigma, Beremiz explicó mientras escribía en la arena fina que cubría el suelo:

– ¿Quieres formar el cero? Pues nada más sencillo. Basta escribir: 44 – 44. Ahí tienes los cuatro cuatros formando una expresión que es igual a cero.

Pasemos al número 1. Esta es la forma más cómoda: 44/44. Esta fracción representa el cociente de la división de 44 por 44. Y este cociente es 1.

¿Quieres ver ahora el número 2? Se pueden utilizar fácilmente los cuatro cuatros y escribir: 4/4 + 4/4. La suma de las dos fracciones es exactamente igual a 2. El tres es más fácil. Basta escribir la expresión: (4 + 4 + 4)/4. Fíjate en que la suma es doce; dividida por cuatro da un cociente de 3. Así pues, el tres también se forma con cuatro cuatros.

– ¿Y cómo vas a formar el número 4? -le pregunté.

– Nada más sencillo -explicó Beremiz-; el 4 puede formarse de varias maneras. He ahí una expresión equivalente a 4: 4 + (4 – 4)/4. Observa que el segundo término es nulo y que la suma 4 + 0 es igual a 4.

Observé que el mercader sirio escuchaba atento, sin perder palabra, la explicación de Beremiz, como si le interesaran mucho aquellas expresiones aritméticas formadas por cuatro cuatros.

Beremiz prosiguió:

– Quiero formar por ejemplo el número 5. No hay dificultad. Escribiremos: (4·4 + 4)/4. Esta fracción expresa la división de 20 por 4. Y el cociente es 5. De este modo tenemos el 5 escrito con cuatro cuatros.

Pasemos ahora al 6, que presenta una forma muy elegante: (4 + 4)/4 + 4. Una pequeña alteración en este interesante conjunto lleva al resultado 7: 44/4 – 4.

Es muy sencilla la forma que puede adoptarse para el número 8 escrito con cuatro cuatros: 4 + 4 + 4 – 4.

El número 9 también es interesante: 4 + 4 + 4/4

Te mostraré ahora una expresión muy bella, igual a 10, formada con cuatro cuatros: (44 – 4)/4.

Aquí, el jorobado, dueño de la tienda, que había seguido las explicaciones de Beremiz con un silencio respetuoso, observó:

– Por lo que termino de oír, el señor es un eximio matemático. Si el señor es capaz de explicarme cierto enigma que hace dos años hallé en una suma, puedo obsequiarle el turbante azul que quería comprarme. Y el mercader narró la siguiente historia:…»

Fuente: El hombre que calculaba; Malba Tahan.

Una tarde de verano me dediqué a comprobar si podía obtener los 100 primeros números naturales (aunque es obvio que los hay mucho mayores o incluso enteros, racionales e irracionales), que ya no aparecen en la historia, y conseguí los que expongo a continuación:

11 = (4! + 4)/4 + 4

12 = (4 – 4/4)·4

13 = 4! – 44/4

14 = 4!/4 + 4 + 4

15 = 4·4 – 4/4

16 = 4 + 4 + 4 + 4

17 = 4·4 + 4/4

18 = (4! + 4! + 4!)/4

19 = 4! – 4 – 4/4

20 = (4 + 4/4)·4

21 = 4! – 4 + 4/4

22 = 4! – (4 + 4)/4

23 = (4·4! – 4)/4

24 = 4·4 + 4 + 4

25 = (4·4! + 4)/4

26 = 4! + (4 + 4)/4

27 = 4! + 4 – 4/4

28 = 44 – 4·4

29 = 4! + 4 + 4/4

30 = (4 + 4/4)!/4

31 = 4! + (4! + 4)/4

32 = 4·4 + 4·4

33 =

34 = 4! + 4!/4 + 4

35 = 4! + 44/4

36 = 44 – 4 – 4

37 =

38 = 44 – 4!/4

39 =

40 = 4! + 4! – 4 – 4

41 =

42 = 4! + 4! – 4!/4

43 = 44 – 4/4

44 = 44 + 4 – 4

45 = 44 + 4/4

46 = (√4)·(4! – 4/4)

47 = 4! + 4! – 4/4

48 = (4·4 – 4)·4

49 = 4! + 4! + 4/4

50 = 44 + 4!/4

51 =

52 = 44 + 4 + 4

53 =

54 = 4! + 4! + 4!/4

55 =

56 = 4! + 4·(4 + 4)

57 =

58 = (4^4 – 4!)/4

59 =

60 = 4·4·4 – 4

61 =

62 = 4·4·4 – √4

63 = (4^4 – 4)/4

64 = 4^(4 – 4/4)

65 = (4^4 + 4)/4

66 = 4·4·4 + √4

67 =

68 = (4^4)/4 + 4

69 =

70 = (4^4 + 4!)/4

71 =

72 = (4 – 4/4)·4!

73 =

74 = 4! + 4! + 4! + √4

75 =

76 = 4·(4! – 4) – 4

77 =

78 = 4·(4! – 4) – √4

79 =

80 = 4·4! – 4·4

81 = (4 – 4/4)^4

82 = 4·(4! – 4) + √4

83 =

84 = 4·(4! – 4) + 4

85 =

86 = 4·(4! – √4) – √4

87 =

88 = 4·4! – 4 – 4

89 =

90 = 4·4! – 4!/4

91 =

92 = 4·(4! – 4/4)

93 =

94 = 4·4! – 4/√4

95 = 4·4! – 4/4

96 = 4·4! + 4 – 4

97 = 4·4! + 4/4

98 = 4·4! + 4/√4

99 =

100 = (4! + 4/4)·4

….    ….    ….    ….

Así pues, el reto está planteado. Si alguien se anima a participar, la ronda de comentarios está abierta.

(Advertencia: la búsqueda podría resultar «infinita»)